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特斯拉的新结构电池组:并非CTP电池包,而是电池整车一体化解决方案

2020-10-14 21:01:18·  来源:汽车电子与软件  
 
特斯拉的新结构电池组:并非CTP电池包,而是电池整车一体化解决方案特斯拉的电池日不仅充满惊喜。看特斯拉的展示,你会发现特斯拉发布了许多产品公告,其中许多
特斯拉的新结构电池组:并非CTP电池包,而是电池整车一体化解决方案
特斯拉的电池日不仅充满惊喜。看特斯拉的展示,你会发现特斯拉发布了许多产品公告,其中许多仍在等待他们的发现。这篇文章主要讲特斯拉的新电池组。
大多数人并未意识到,特斯拉正在放弃其著名的电池滑板设计。特斯拉的汽车是由车身和底部的一块平板电池“滑板”组成的,正如特斯拉所说,他们在工厂就完成了组装。我们甚至亲眼在工厂看到了组装过程。最初,滑板设计的研发是因为它重心低,安全性高,以及快速交换电池组的能力,而不是仅仅超级快充,如果特斯拉选择了那条路。
 
但是,最后一点还没实现。现在特斯拉又从头开始,想要做出更好的产品。然而,特斯拉还是在做无用功。但是4680节电池需要,所以特斯拉就重新来过。在过去,电池的密度不够,所以特斯拉需要利用底板上所有的空间。如果特斯拉现在还这么做,那么汽车的续航里程将达到令人难以置信的水平,但特斯拉将无法量产这样的汽车。
特斯拉必须解决一些问题。首先,该公司需要找到一种简化电池组和消除模块的方法。接下来,没有滑板,特斯拉需要找到一种新的方法来支撑车辆的结构完整性。他们最终要做的是把放行李的地方变成整车结构的一部分,就像飞机制造油箱形状的机翼,而不是里面有油箱的机翼。
在某些方面,这和特斯拉在其旗舰设计中采用的伎俩是一样的:车身本身就是燃料箱的一部分。这也不是马斯克第一次将一家公司的经验教训应用到另一家公司的产品上。在这种情况下,解决方案是一种胶水(材料-物质双关),它不仅像在之前的车型上一样,起到胶水和阻燃剂的作用,而且还能加强包装。把它夹在两块钢板之间,可以让电池组更坚固,并且抗剪。它不再需要外界的支持。CATL已经开始直接将电池放入电池组并消除模块,与其不同,特斯拉的方案实际上是一种电池对车辆的解决方案,因为电池组不再只是一个独立的附加部分,而是车辆结构的一部分。
 
不过,特斯拉的新组合一举两得,因为这种新的架构还可以实现其他一些功能。现在,没有电池组延伸到车辆的前部和后部,它有更有效的碰撞缓冲区以及更大的空间。这又给我们带来了另一个好处。当然,多出来的空间可以空着,用来放更多的行李。或者,不再扩大这个空间,而是安装一个大型的高效空气过滤器,以支持生化模式。即使安装了高效空气过滤器,也很可能会有多出来的空间。无法估量具体会有多少额外的空间,其中一部分空间甚至可以打造更大的座舱。
最终结果是什么?关于结构完整性的效率,特斯拉一直拐弯抹角,并未给出直接答复。在电池日期间,埃隆·马斯克吹捧它是解决敞篷车结构完整性问题的一个很好的解决方案,但没有直接将其与内燃机(ICE)车辆或特斯拉现有模型进行比较。直到本周,马斯克在回复我的推特中澄清说,这种结构更加坚固,是一个重大突破。
 
有趣的是,他似乎没有回答我的问题。或者回答了?所有这些都与注塑铸造以及我们一年多前看到的一体式设计专利有关。
 
有了新的电池组,特斯拉可以迈向整体注塑计划的下一步。最后,这只会在底板和车身并非一体时起作用,因为完成的模具会向上弹出,然后从机器上取下。他们不需要为结构完整性造底板,因为电池组承担了这个角色。特斯拉可能会分阶段完成这个计划。那么,对于特斯拉是否会将汽车的中间部分铸造成一个整体的问题,马斯克回答说如果电池技术能有突破,那么这就有可能实现,马斯克的回答仅仅是巧合吗?如果你想要更具说服力的证据的话,看看下面这些“巧合”,从专利的具体摘录开始:
“这样的铸造机可将铸造一个完整或基本上完整的车架所需的铸造机或实际铸件的数量减少(例如,减少到少于六个、少于五个、少于四个、少于三个、少于两个或一个铸造机)”
对于Model Y,或者是柏林超级工厂售价25000美元的车型来说,特斯拉可能会像在弗里蒙特那样使用铸造机,一台用于前车身装配,然后下一步,车身的中间部分,将被添加上去,就像专利图片强调的那样。
 
最有趣的是,特斯拉目前将这部分车身压印和焊接在一起的方式,在某个阶段它看起来就像你在上图中看到的那样。两个完全相同形状的侧板通过两个车顶支柱连接起来,前部是将发动机罩部分与驾驶室分开的部分,另一部分是后部。多亏了结构电池组,车身可以浇铸后弹起并推到机器外。
 
现在,回到我的推特,那正是我所要问的。在那条推文中,我确实不小心写了“stamp”而不是“cast”,但在回答有关一体式铸造的问题时,马斯克提到了关于结构电池组的问题,我认为马斯克透露的信息是:结构电池组让一体式铸造成为可能。专利中清楚说明了,这项技术不能完全实现,只能实现一部分,也不仅仅是作为一种单一的铸造技术。很可能其中一个是另一个的基础。同样,整体冲压也很有可能让特斯拉生产出更便宜的汽车,比如我在电池日系列文章的前一篇文章中讨论过的“25000美元的车型或是最终超便宜的机器人出租车”。
在埃隆·马斯克回复我的推特之前,这篇文章的大部分内容已经写完了。当时,我写道,真正的一体式车身设计要等到特斯拉搞清楚了全自动驾驶并能避免撞车,因为一体式车身往往不可修复,因此保险费用昂贵。不过,马斯克也回应了他那条微博的评论,其中透露了一些新的东西。
 
这意味着可修复性不是整体铸造的限制因素。尽管如此,特斯拉现在也不会立即开始实施一体化铸造。特斯拉可能会用它的低成本汽车或低成本的机器人出租车来引入这一点,这也就解释了为什么柏林超级工厂和上海超级工厂都可以推出他们自己的、外形不同的车辆——因为它只是一种基于相同基础电池架构和铸造技术的不同一体式铸造。在弗里蒙特工厂,我们甚至目睹了特斯拉如何在铸造机中切换一个部件,以制造不同的部件,并将其存储在工厂的仓库区。
无论如何,在不久的将来,工厂里还会完成组装,但不会是电池板和车身的组装。在中间步骤中,它将是一体式车身和结构电池与前部和后部碰撞缓冲区的结合,它们也是整体铸造的,但与一体式车身分开。
 
因此,最终,特斯拉放弃了滑板,取而代之的是更便宜的汽车,但它的替代品,结构电池组,不仅增加了安全性,在车内为其他目的创造了更多的空间,而且也让特斯拉更接近我们在专利中看到的一体冲压目标。
因此,特斯拉并没有像CATL那样仅仅取消模块,使用电池组来包装电池,而是更进一步,通过将电池组作为整体结构的一部分而不是分离的结构,发明了一种电池整车一体化的解决方案。基于现在掌握的信息,我们知道,当埃隆·马斯克说在柏林超级工厂制造的Model Y将是一辆完全不同的汽车时,他并不是在开玩笑。
原文来源:CleanTechnica
翻译:涅磐汽车
 
 
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